1 引言

現(xiàn)代城市中高層建筑不斷增多，人們對垂直交通系統(tǒng)提出更高的要求，即要提高高層建筑輸送效率、減小占地面積，又要節(jié)約能源和減少建筑成本，單轎廂電梯系統(tǒng)已很難滿足高層建筑大客流運輸?shù)男枰猍1]。人們開始研究在原有的一條電梯井道內(nèi)一個電梯轎廂的基礎(chǔ)上，增加井道中電梯的個數(shù)，即多轎廂電梯[2-3]。隨之而來的問題就是防止多轎廂的碰撞，因此，多轎廂控制系統(tǒng)中防止碰撞問題成為當今學者研究的熱點問題之一[4]。

由于多轎廂電梯系統(tǒng)在國際上是剛剛起步，因此對多轎廂的防碰撞研究還不成熟。文獻[5]應(yīng)用傳感器測量相鄰兩個轎廂的距離，當此距離小于半個轎廂身位時判斷發(fā)生碰撞，使其中一個轎廂減速，此方法單從硬件方面控制轎廂的運動，時效性差且存在一定的誤判率。文獻[6]利用EVALPSN安全驗證的方法應(yīng)用于循環(huán)式多轎廂電梯的防碰撞，還沒有對單井道多轎廂防碰撞的解決方法。本文研究的重點就是對兩轎廂的運動規(guī)律進行數(shù)學建模，對系統(tǒng)的模型進行理論研究。針對單井道雙轎廂系統(tǒng)，由于系統(tǒng)輸入變量的復雜性和模糊性，提出了徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法[7-8]以及安全度判別準則的控制方法，有效的防止轎廂的碰撞。

2 多轎廂安全距離模型

2.1多轎廂運動學描述

單井道雙轎廂防碰撞系統(tǒng)基本組成與功能如圖1所示。通過硬件系統(tǒng)檢測轎廂運行環(huán)境，進而獲得轎廂的基本信息，防碰撞系統(tǒng)需要辨識能力，確定各狀態(tài)參數(shù)對轎廂運行情況的影響，把檢測到的變量作為輸入，通過數(shù)據(jù)處理獲得相應(yīng)的相對關(guān)系[9]。最后通過執(zhí)行機構(gòu)，根據(jù)處理結(jié)果，采取相應(yīng)的措施，比如報警，制動等。

圖1多轎廂電梯防碰撞系統(tǒng)的組成

圖2單井道多轎廂工作運行

圖3單井道雙轎廂防碰撞工作流程

圖4RBF訓練誤差和神經(jīng)元數(shù)量關(guān)系

圖5RBF訓練誤差圖

根據(jù)輸入向量的樣本數(shù)據(jù)，隨機選取16組數(shù)據(jù)進行測試，再將原函數(shù)輸入與之對比，得出仿真圖6和圖7。

圖6本文算法預測碰撞概率

圖7RBF預測值和真實值誤差

5結(jié)論

針對多轎廂電梯防碰撞問題，提出了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的防碰撞數(shù)學模型。通過在建模過程中對幾個關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計與確定，再結(jié)合安全度判別準則，能夠保證多轎廂電梯無碰撞的安全運行。在MATLAB環(huán)境下進行仿真實驗，結(jié)果表明RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有效性，能根據(jù)不同的安全值實施制動報警等措施。但由于多轎廂系統(tǒng)的復雜性以及受客觀因素的影響，需要對具體實驗進行進一步的優(yōu)化，為多轎廂的運行提供更高的保障。